一种标定连续式超高温石墨化炉炉膛内温度的方法技术

本发明专利技术公开了一种标定连续式超高温石墨化炉炉膛内温度的方法，该标定方法用到的工装及检测仪器主要包括石墨块体、炭纤维绳和红外测温仪。将捆绑有炭纤维绳的石墨块体提前预置于连续式超高温石墨化炉炉膛内正中间位置，同时确保将炭纤维绳引出到炉口外面，红外测温仪的测试高度与石墨块体的高度保持在一条水平线上。当石墨化炉升高到预定温度保温一段时间后，红外测温仪通过测定炉膛内石墨块体的温度来标定炉膛内工作区的真实温度，再通过拉动炭纤维绳改变石墨块体的相对位置来标定炉膛内不同位置的温度。本发明专利技术采用的标定方法简单易行，并且能够较为客观的反映石墨化炉工作区的真实温度，对于指导科研及生产具有十分重要的意义。

A Method for Calibrating Temperature in Furnace of Continuous Ultra-high Temperature Graphitization Furnace

The invention discloses a method for calibrating the temperature in the furnace of a continuous ultra-high temperature graphitization furnace. The fixture and measuring instrument used in the calibration method mainly include graphite block, carbon fiber rope and infrared thermometer. The graphite block bound with carbon fibre rope is pre-positioned in the middle of the furnace in advance, and the carbon fibre rope is drawn out of the furnace mouth. The test height of the infrared thermometer is kept in a horizontal line with the height of the graphite block. When the graphitization furnace is heated to a predetermined temperature for a period of time, the infrared thermometer calibrates the real temperature of the working area in the furnace by measuring the temperature of the graphite block in the furnace, and then changes the relative position of the graphite block by pulling the carbon fiber rope to calibrate the temperature at different positions in the furnace. The calibration method adopted by the invention is simple and feasible, and can objectively reflect the true temperature of the working area of the graphitizing furnace, which is of great significance for guiding scientific research and production.

【技术实现步骤摘要】
一种标定连续式超高温石墨化炉炉膛内温度的方法
本专利技术属于炭纤维连续长丝高温石墨化处理装备领域，具体涉及一种标定连续式超高温石墨化炉炉膛内温度的方法，用于高模量炭纤维连续长丝制备中的关键工序炭纤维的石墨化处理。
技术介绍
高模量炭纤维具有优异的刚性及尺寸稳定性，特别适用于昼夜温差大的太空环境，用它作为增强体可以制备出热膨胀系数为零的各种结构型和功能型复合材料，已成为解决外层空间结构及功能复合材料不可或缺的关键增强体。高模量炭纤维无论是PAN基炭纤维还是沥青基炭纤维均需经过2000～3000℃的高温石墨化处理，PAN基炭纤维在高温石墨化处理过程中，其拉伸模量随着热处理温度的升高逐渐增大，而拉伸强度逐渐降低；沥青基炭纤维的拉伸强度及拉伸模量均随热处理温度的升高而增大。因此无论是PAN基高模量炭纤维还是沥青基高模量炭纤维的制备均离不开连续式的超高温石墨化装备，并且其力学性能及微观结构的演变均与其热处理温度息息相关。目前已有报道的连续式超高温石墨化炉的温度控制位置主要为石墨发热体或石墨保护套管的外表面(例如中国专利技术专利CN201610979298.4及CN201610978814.1)，而炉膛内部也即炭纤维连续长丝石墨化处理的工作区温度并不十分清楚，这也制约了相关科研工作者深入了解炭纤维结构、性能与热处理工艺之间的相互关系，而目前关于如何标定炉膛内温度的方法却鲜有报道，因此开发一种简单易行的标定连续式超高温石墨化炉炉膛内温度的方法具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种标定连续式超高温石墨化炉炉膛内温度的方法。该方法的特点是所用到的工装及检测仪器简单易得，操作方便；仅仅通过拉动炭纤维绳改变石墨块体的相对位置就可以标定炉膛内不同位置的温度，可实现炉膛内全温区的标定，对于全面系统了解炉膛内真实温度具有重要的意义，并且该标定方法简单易行，易于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种标定连续式超高温石墨化炉炉膛内温度的方法，连续式超高温石墨化炉包括红外测温仪、测温孔、保温材料、炉壳、水冷套、石墨发热体、石墨保护套管和气封装置，标定用到的工装及检测仪器包括石墨块体、炭纤维绳和红外测温仪，其特征在于包括以下几个步骤：步骤(1)：将捆绑有炭纤维绳的石墨块体提前预置于连续式超高温石墨化炉炉膛内正中间位置；步骤(2)：将炭纤维绳引出到连续式超高温石墨化炉炉口外沿；步骤(3)：在连续式超高温石墨化炉炉口一侧安装红外测温仪，确保红外测温仪的测试高度与石墨块体的高度保持在一条水平线上；步骤(4)：将连续式超高温石墨化炉升温到2400～2800℃，红外测温仪通过测定炉膛内石墨块体的温度来标定炉膛内工作区的真实温度；步骤(5)：再通过拉动炭纤维绳改变石墨块体的相对位置来标定炉膛内不同位置的温度。所述的炭纤维绳是以2600℃石墨化处理过的T300或T700或T800或T1000的PAN基炭纤维采用三股交错类麻花状的形式编织成。所述炭纤维绳与石墨块体的捆绑方式为：将炭纤维绳采用正向缠绕一圈再90°垂直缠绕一圈。所述石墨块体与石墨发热体的材质均为等静压细颗粒高纯石墨。所述的控温用红外测温仪与标定温度用红外测温仪均采用双比色远红外光学测温仪。本专利技术具有以下优点：1、该标定方法所用到的工装及检测仪器简单易得，操作方便；2、仅仅通过拉动炭纤维绳改变石墨块体的相对位置就可以标定炉膛内工作区不同位置的温度，可实现炉膛内全温区的标定。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的的结构示意图。附图标记说明:1—红外测温仪；2—测温孔；3—保温材料；4—炉壳；5—水冷套；6—石墨块体；7—石墨发热体；8—石墨保护套管；9—炭纤维绳；10—气封装置；11—红外测温仪具体实施方式实施例1本实施例为本专利技术的一个具体实施方式，具体为以下步骤：步骤(1)：将捆绑有炭纤维绳的石墨块体提前预置于连续式超高温石墨化炉炉膛内正中间位置；步骤(2)：将炭纤维绳引出到连续式超高温石墨化炉炉口外沿；步骤(3)：在连续式超高温石墨化炉炉口一侧安装红外测温仪，确保红外测温仪的测试高度与石墨块体的高度保持在一条水平线上；步骤(4)：将连续式超高温石墨化炉升温到2400℃，红外测温仪通过测定炉膛内石墨块体的温度来标定炉膛内的真实温度；步骤(5)：再通过拉动炭纤维绳改变石墨块体的相对位置来标定炉膛内不同位置的温度，每次拉动距离保持在20mm。实施例2本实施例为本专利技术的一个具体实施方式，具体为以下步骤：步骤(1)：将捆绑有炭纤维绳的石墨块体提前预置于连续式超高温石墨化炉炉膛内正中间位置；步骤(2)：将炭纤维绳引出到连续式超高温石墨化炉炉口外沿；步骤(3)：在连续式超高温石墨化炉炉口一侧安装红外测温仪，确保红外测温仪的测试高度与石墨块体的高度保持在一条水平线上；步骤(4)：将连续式超高温石墨化炉升温到2600℃，红外测温仪通过测定炉膛内石墨块体的温度来标定炉膛内的真实温度；步骤(5)：再通过拉动炭纤维绳改变石墨块体的相对位置来标定炉膛内不同位置的温度，每次拉动距离保持在20mm。实施例3本实施例为本专利技术的一个具体实施方式，具体为以下步骤：步骤(1)：将捆绑有炭纤维绳的石墨块体提前预置于连续式超高温石墨化炉炉膛内正中间位置；步骤(2)：将炭纤维绳引出到连续式超高温石墨化炉炉口外沿；步骤(3)：在连续式超高温石墨化炉炉口一侧安装红外测温仪，确保红外测温仪的测试高度与石墨块体的高度保持在一条水平线上；步骤(4)：将连续式超高温石墨化炉升温到2800℃，红外测温仪通过测定炉膛内石墨块体的温度来标定炉膛内的真实温度；步骤(5)：再通过拉动炭纤维绳改变石墨块体的相对位置来标定炉膛内不同位置的温度，每次拉动距离保持在20mm。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何限制，凡是根据本专利技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本专利技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标定连续式超高温石墨化炉炉膛内温度的方法，连续式超高温石墨化炉包括红外测温仪(1)、测温孔(2)、保温材料(3)、炉壳(4)、水冷套(5)、石墨发热体(7)、石墨保护套管(8)和气封装置(10)，标定用到的工装及检测仪器包括石墨块体(6)、炭纤维绳(9)和红外测温仪(11)，其特征在于包括以下几个步骤：步骤(1)：将捆绑有炭纤维绳(9)的石墨块体(6)提前预置于连续式超高温石墨化炉炉膛内正中间位置；步骤(2)：将炭纤维绳(9)引出到连续式超高温石墨化炉炉口外沿；步骤(3)：在连续式超高温石墨化炉炉口一侧安装红外测温仪(11)，确保红外测温仪(11)的测试高度与石墨块体(6)的高度保持在一条水平线上；步骤(4)：将连续式超高温石墨化炉升温到2400～2800℃，红外测温仪(11)通过测定炉膛内石墨块体(6)的温度来标定炉膛内工作区的真实温度；步骤(5)：再通过拉动炭纤维绳(9)改变石墨块体(6)的相对位置来标定炉膛内不同位置的温度。

【技术特征摘要】
1.一种标定连续式超高温石墨化炉炉膛内温度的方法，连续式超高温石墨化炉包括红外测温仪(1)、测温孔(2)、保温材料(3)、炉壳(4)、水冷套(5)、石墨发热体(7)、石墨保护套管(8)和气封装置(10)，标定用到的工装及检测仪器包括石墨块体(6)、炭纤维绳(9)和红外测温仪(11)，其特征在于包括以下几个步骤：步骤(1)：将捆绑有炭纤维绳(9)的石墨块体(6)提前预置于连续式超高温石墨化炉炉膛内正中间位置；步骤(2)：将炭纤维绳(9)引出到连续式超高温石墨化炉炉口外沿；步骤(3)：在连续式超高温石墨化炉炉口一侧安装红外测温仪(11)，确保红外测温仪(11)的测试高度与石墨块体(6)的高度保持在一条水平线上；步骤(4)：将连续式超高温石墨化炉升温到2400～2800℃，红外测温仪(11)通过测定炉膛内石墨块体(6)的温度来标定炉膛内工作区的真实温度；步骤(5)：再通过拉动炭纤维绳(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金水，叶崇，黄东，吴晃，毛鹏，叶高明，
申请(专利权)人：湖南东映碳材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43